Số liệu đƣợc trình bày dạng bảng, kết quả đƣợc xử lý trên phần mềm Excel và phần mềm Minitab 16.0.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
29
Chƣơng 4 : KẾT QUẢ
4.1. Ảnh hưởng của mật sộ trùn Quế đến khả năng phân hủy phân dê
4.1.1. Ảnh hưởng mật số trùn Quế đến thời gian mùn hóa phân dê.
Hình 1: Biểu đồ thời gian mùn hóa phân dê theo các nghiệm thức.
Ghi chú: ĐC: Nghiệm thức đối chứng không có trùn ; NT1: Nghiệm thức có 2% trùn ; NT2: Nghiệm thức có 3% trùn ; NT3: Nghiệm thức có 4% trùn ; NT4: Nghiệm thức có 5% trùn .Các ký tự theo sau khác nhau thể hiện khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%.
Qua kết quả thống kê bảng 25 và biểu đồ hình1 ta thấy thời gian phân dê đƣợc phân hủy hết giữa các nghiệm thức có trùn Quế và đối chứng khác biệt có ý nghĩa thống kê (độ tin cậy 95%). Các nghiệm thức có sử dụng trùn Quế để xử lý phân dê có thời gian mùn hóa nhanh hơn so với nghiệm thức ĐC. Cụ thể NT1 nhanh hơn ĐC là 2,27 lần; NT2 nhanh hơn ĐC 3,76 lần; NT 3 nhanh hơn ĐC 4,38 lần; NT4 nhanh hơn ĐC 5,80 lần. Phân dê là một trong những loại phân gia súc có đặc tính phù hợp cho trùn Quế làm thức ăn (Nguyễn Lân Hùng, 2010), mặt khác trong hệ thống tiêu hóa của trùn Quế hệ VSV phong phú nhƣ xạ khuẩn, vi khuẩn…có tác dụng phân hủy và khử mùi mạnh mẽ (Partidar, A. 2012) nên nhóm vi sinh vật này đã đẩy nhanh quá trình phân hủy phân dê hơn so với phân dê để ở nghiệm thức ĐC.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
30
Nghiệm thức NT4 có thời gian mùn hóa nhanh nhất là 19,67 ngày với tỉ lệ trùn cao nhất là 5%, NT1 có thời gian mùn hóa là 50,33 ngày lâu nhất trong các nghiệm thức có sử dụng trùn Quế với lƣợng bổ sung 2%. Ở NT2 bổ sung 3% trùn có thời gian là 30,3 ngày lâu hơn NT3 là 4,33 ngày và nhanh hơn NT1 là 20 ngày mặc dù mật số bổ sung chỉ lớn hơn NT1 và nhỏ hơn NT3 có 1%, trong khi đó mật số trùn NT3 cũng nhỏ hơn NT4 1% nhƣng lâu hơn NT4 đến 6,33 ngày. Điều đó chứng tỏ không phải mật số trùn càng tăng cao cũng đồng nghĩa với tốc độ mùn hóa càng nhanh.
Từ kết quả trên chứng tỏ trùn Quế có khả năng đẩy nhanh thời gian mùn hóa phân dê so với phân dê để ở điều kiện không xử lý. Để xử lý phân hiệu quả và cho lƣợng tăng sinh khối cao thì NT2 cho hiệu quả nhất.
4.1.2. Ảnh hưởng của mật số trùn quế đến sinh khối trùn.
Bảng 4. So sánh khối lƣợng trùn quế theo cột.
NT
Khối lƣợng
trƣớc
khối lƣợng
sau Sự thay đổi khối lƣợng
1 80 89,77A 9,77b
2 120 148,4B 28,4a
3 160 170,43C 10,43b
4 200 188,37D -11,63c
Ghi chú: NT1: Nghiệm thức có 2% trùn ; NT2: Nghiệm thức có 3% trùn ; NT3: Nghiệm thức có 4% trùn ; NT4: Nghiệm thức có 5% trùn. Các ký tự theo sau khác nhau thể hiện khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%.
Từ bảng 4 ta thấy trung bình khối lƣợng của các nghiệm thức sau thí nghiệm khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức 95%. NT2 có tốc độ tăng sinh khối lớn nhất, từ 120g lên 148,4; tăng 28,4g trong 30,33 ngày, tốc độ tăng sinh khối trung bình đạt 0,94(g/ngày). NT4 có sự giảm sinh khối từ 200g xuống 188,37g; giảm 11,63g trong 19,67 ngày; đây là nghiệm thức có mật số trùn giống ban đầu cao nhất ở mức 5%. Trung bình sự thay đổi khối lƣợng của NT1 và NT3 khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê, cụ thể là ở mức 9,77 ở NT1 và 10,43 ở NT3; nhƣng NT3 có tốc độ
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
31
tăng sinh khối là 0,40(g/ngày) lớn hơn NT1 là 0,19(g/ngày).
Hình 2: Biểu đồ thể hiện sự tốc độ thay đổi khối lƣợng trùn Quế của các nghiệm thức
Các nghiệm thức có tốc độ tăng sinh khối trung bình không đồng đều nhau do mật số ban đầu không giống nhau. Khi môi trƣờng sống của trùn có mật số cao có tốc độ xử lý phân nhanh, cơ hôi trùn bắt cặp để sinh sản cũng tăng lên nhƣng trùn bị canh tranh về nơi ở, nguồn thức ăn, không khí,… đồng thời theo thời gian sinh trƣởng lƣợng chất thải gây độc cho trùn cũng tăng lên; hoặc là trùn bị thiếu thức ăn phải bỏ đi kiếm nguồn thức ăn, nơi ở mới, chết do lƣợng chất thải …. làm cho có khối lƣợng trùn giảm (NT4) hoặc hạn chế sự phát triển quần thể. Ngƣợc lại mật số thấp, điều kiện sống sẽ không có áp lực chọn lọc nhƣng hạn chế cơ hội bắt cặp để sinh sản cũng làm tốc độ tăng sinh khối, thời gian mùn hóa lâu hơn.
Dựa vào kết quả thời gian mùn hóa và tốc độ tăng sinh khối thấy NT2 ở mật số 3% trùn là hợp lý nhất để áp dụng cho thí nghiệm sau.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
32
4.1.3. Nhiệt độ của từng NT theo thời gian
Bảng 5. Nhiệt độ của các nghiệm thức theo thời gian.
Nghiệm thức Nhiệt độ cao nhất (oC) Nhiệt độ thấp nhất (oC) Nhiệt độ trung bình(oC) ĐC 42,5 33 37,91A NT1 27 23,0 25,21B NT2 27 24,0 25,31B NT3 27 24 25,93B NT4 26 24 25,00B Ghi chú: ĐC = không có trùn; NT1 = có 80g trùn; NT2 = có 120g trùn; NT3 = có 160g trùn, NT4 = có 200g trùn.
Nhiệt độ của thí nghiệm đƣợc theo dõi theo thời gian đo các khoảng ngày 1, 5, 10, 15…cho tới khi phân hủy hết phân dê tƣơng ứng với từng nghiệm thức. Tất cả cơ chất ở các nghiệm thức đều đƣợc ủ hơn 3 tháng trƣớc khi đem cho trùn xử lý. Nhiệt độ của nghiệm thức ĐC khác biệt có ý nghĩa(độ tin cậy 95%) so với nghiệm thức còn lại trong thí nghiệm, cao nhất ở mức 42,5oC thấp nhất ở mức 33oC các nghiệm thức còn lại chỉ dao động trong khoảng 23oC -27oC, các nghiệm thức có sử dụng trùn quế có nhiệt độ trung bình khác biệt không có ý nghiã, trung bình NT1 đạt 25,21oC, NT2 đạt 25,31oC, NT3 đạt 25,93oC, NT4 đạt 25. Nguyên nhân do các nghiệm thức ĐC phân đƣợc tập trung lại thành một khối lớn trong khi đó các nghiệm thức có sử dụng trùn đƣợc tƣới nƣớc thƣờng xuyên hơn và lƣợng thức ăn cho vào tùy theo khả năng phân hủy của chúng ở từng nghiệm thức. Nhiệt độ ở các nghiệm thức NT1, NT2, NT3, NT4 có nhiệt độ phù hợp cho trùn phát triển và sinh sản từ 24oC-25oC, kén nở 85%- 90% theo Kole (1982) và Hallat (1989).
Từ kêt quả trên cho thấy trùn đã phát triển trong điều kiện nhiệt độ thuận lợi nhất .
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
33
4.1.4. Đánh giá cảm quan mùi cơ chất sau khi xử lý
Tất cả các nghiệm thức cơ chất sau xử lý đều không có mùi hôi, chỉ riêng nghiệm thức ĐC có 5% ngƣời đƣợc hỏi trong 20 ngƣời đánh giá có mùi hôi. Nguyên nhân có lẽ do dê là loại động vật chủ yếu ăn cỏ, lƣợng vật chất khô trong tthức ăn cao hơn bò và cừu (Dê: 2,5-4% khối lƣợng cơ thể, bò: 1,5-2% và cừu 1-1,5%) theo Trần Trang Nhung (2005), do đó phân dê có đặc tính khô, ít nƣớc tiểu nên phân của chúng ban đầu cũng không hôi nhiều. các nghiệm thức có trùn quế phân hủy phân dê thì phân sau sử lý hoàn toàn không có mùi hôi. Điều này có thể lí giải là nhờ hệ vi sinh vật có trong hệ tiêu hóa của trùn quế có tác dụng khử mùi ( Partidar, A. 2012).
Bảng 6. Đánh giá cảm quan mùi sau khi kết thúc thí nghiệm
Nghiệm Thức Cảm quan mùi trƣớc khi trùn xử lý
Cảm quan mùi sau khi trùn xử lý
ĐC 100% hôi ít 95% không hôi
NT1 100% hôi ít 100% không hôi
NT2 100% hôi ít 100% không hôi
NT3 100% hôi ít 100% không hôi
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
34
4.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ chất xơ độn đến sự phát triển của trùn quế
4.2.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ chất xơ độn đến sinh khối trùn sau thí nghiệm.
Hình 3. Biểu đồ thể hiện thay đổi khối lƣợng trùn quế giữa các nghiệm thức khi kết thúc thí nghiệm.
Ghi chú: ĐC: Nghiệm thức ĐC sử dụng 0% bã mía; NT1: 30% bã mía; NT2: 50% bã mía; NT3: 70% bã mía. Các giá trị trung bình có ký tự theo sau khác nhau thể hiện khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%.
Theo hình 3, hình 4 và phụ lục bảng 26 ta thấy khối lƣợng trùn quế ở các nghiệm thức sau thí nghiệm có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê độ tin cậy 95%. Các nghiệm thức đều sử dụng mật số 3% (120g) trùn quế để xử lý cơ chất nhƣng nghiệm thức ĐC sau thí nghiệm có sinh khối lớn nhất là 220,4g; sinh khối tăng lớn nhất là 100,4g; đạt 1,84 lần so với ban đầu. NT3 có sinh khối nhỏ nhất là 131,93g; sinh khối tăng nhỏ nhất là 11,93g; gần đạt 1,1 lần so với ban đầu. NT1 tăng 1,46 lần; tăng 55,96g. NT2 tăng 35,92g; tăng 1,29 lần.. Nhƣ vậy tỉ lệ chất độn đã ảnh hƣởng tới sự phát triển của trùn Quế; tỉ lệ chất độn lần lƣợt tăng từ 0%, 30%, 50%, 70% theo nghiệm thức ĐC cho tới NT3 tƣơng ứng với hàm lƣợng phân dê giảm theo, hàm lƣợng chất dinh dƣỡng giảm theo, chủ yếu ở đây là đạm. Theo Nguyễn Văn Bảy (2004), trùn quế rất thích môi trƣờng có nhiều chất hữu cơ đang phân hủy và có hàm lƣợng đạm cao, vì vậy môi trƣờng có hàm lƣợng đạm càng cao thì trùn quế sinh trƣởng và phát triển càng nhanh.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
35
Do đó sự tăng sinh khối giảm lần lƣợt từ NT1 đến NT3.. Có thể do tỉ lệ chất độn đã tạo điều kiện sinh sống thuận lợi nhƣ giữ ẩm, tăng độ thoáng khí … . sự ổn định của độ ẩm tốt nhƣng hàm lƣợng dinh dƣỡng không cung cấp đủ cho chúng phát triển .
Kết quả thí nghiệm cho thấy chất độn có ảnh hƣởng tới sự phát triển của trùn quế tuy nhiên tùy vào điều kiện của từng địa phƣơng cụ thể có thể chọn tỉ lệ phối trộn nào hoặc không phối trộn để đạt hiệu quả kinh tế cao.
Hình 4: Biểu đồ khối lƣợng trùn sau thí nghiệm.
Ghi chú: ĐC: Nghiệm thức ĐC sử dụng 0% bã mía; NT1: 30% bã mía; NT2: 50% bã mía; NT3: 70% bã mía. Các giá trị trung bình có ký tự theo sau khác nhau thể hiện khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
36
4.2.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn đến hàm lượng lân dễ tan
Bảng 5. Kết quả % P2O5 qua kiểm định Fisher của các nghiệm thức sau khi đƣợc trùn quế xử lý Nghiệm thức TB CCTXL (%) CCSXL (%) Tỉ lệ tăng sau xử lý (%) ĐC 0,72a 1,1a 49,1a 1 0,68b 0,97b 41,2b 2 0,68b 0,80c 17,5d 3 0,63c 0,78d 25,1c
Ghi chú: các kí tự khác nhau phía trên đầu mỗi mẫu cho thấy sư khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức 95%. Các giá trị trung bình trong bảng được so sánh theo cột. CCTXL: cơ chất trước xử lý; CCSXL: cơ chất sau xử lý;
Từ bảng kết quả phân tích cho thấy hàm lƣợng lân dễ tan thay đổi có ý nghĩa về mặt thống kê giữa các nghiệm thức mức 95%. Cụ thể, ĐC có tỉ lệ tăng sau xử lý cao nhất là 48%; thấp nhất là NT2 với 17,25% . Theo nghiên cứu của Akatar, S (2013) trong phân dê có 0,687% lân dễ tan nhƣng cũng tùy vào khẩu phần ăn ở mỗi trang trại khác nhau sẽ ảnh hƣởng tới hàm lƣợng lân. Ta thấy hàm lƣợng lân cao nhất trong cơ chất ban đầu của ĐC là 0,72%, thấp nhất của NT3 là 0,63%. Sau khi kết thúc thí nghiệm phần trăm hàm lƣợng lân tăng cao nhất cũng ở ĐC và thấp nhất ở NT2 Nguyên nhân trong hệ thống tiêu hóa của trùn có nhiều vi sinh vật hòa tan lân (Nguyễn Đức Lƣợng, (2003)). Cũng cùng phần trăm hàm lƣợng lân hòa tan ban đầu nhƣng NT1 lại có gia tăng hàm lƣơng lân cao hơn 23,7% so với NT2 có thể NT1 có tỉ lệ chất độn phù hợp cho sự phát triển của vi sinh vật hòa tan lân hơn NT3 và NT2.
Tóm lại, tỉ lệ chất độn đã ảnh hƣởng nhiều tới sự tăng hàm lƣợng lân dễ tan, NT không sử dụng chất độn cho hàm lƣợng lân dễ tan là cao nhất.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
37
4.2.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn đến hàm lượng IAA
Bảng 6. Kết quả hàm lƣợng IAA qua kiểm định Fisher đƣợc so sánh theo cột của các nghiệm thức sau khi đƣợc trùn quế xử lý
Nghiệm thức TB CCTXL (ppm) CCSXL (ppm) Tỉ lệ tăng sau thí nghiệm (%) ĐC 1,43a 2,13a 48,8a 1 1,21b 1,78b 48,01a 2 1,18b 1,71c 44,9b 3 0,67c 0,92d 19,56c
Ghi chú: So sánh thống kê theo cột các kí tự khác nhau phía trên đầu mỗi mẫu cho thấy sư khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ở mức 95%.
Qua bảng phân tích trên ta thấy hàm lƣợng IAA ở giữa các nghiệm thức sau thí nghiệm khác biệt có ý nghĩa thống kê (độ tin cậy 95%). ĐC có hàm lƣợng cao nhất 2,13ppm, thấp nhất là NT3 0,92ppm. Theo RuBen Pugat-preitas et al. (2012), một số vi sinh vật trong đất tƣơng tác với trùn để sản xuất IAA làm tăng lƣơng IAA lên 46% so với không có trùn, Vì vậy cơ chất sau xử lý có hàm lƣợng IAA tăng lên trong các nghiệm thức. Các nghiệm thức ĐC và NT1 có mức tăng khác biệt không có ý nghĩa kê, nhƣng khác biệt có ý nghĩa với các nghiệm thức còn lại. ĐC có mức tăng cao nhất là 48% , thấp nhất là NT3 chỉ có 19,56%. Rõ ràng hàm lƣợng IAA đã bị ảnh hƣởng bởi tỉ lệ chất độn, tỉ lệ chất độn càng cao hàm lƣợng IAA sinh thêm sau thí nghiệm càng giảm. Tuy nhiên tỉ lệ chất độn ở mức 30% không ảnh hƣởng đến hàm lƣợng IAA sinh thêm so với ĐC.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
38
4.2.5.Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn đến % N tổng số
Bảng 7. Kết quả hàm lƣợng %N qua kiểm định Fisher của các nghiệm thức sau khi đƣợc trùn quế xử lý Nghiệm thức Trung bình CCTXL CCSXL Tỉ lệ tăng sau thí nghiệm(%) ĐC 2,65 3,19a 19,53a 1 2,58 3,02b 16,95b 2 1,96 2,35c 19,53a 3 1,41 1,69d 19,51a
Ghi chú: ĐC: Nghiệm thức đối chứng sử dụng 0% bã mía làm thức ăn cho trùn; NT1: Nghiệm thức sử dụng 30% bã mía; NT2: Nghiệm thức sử dụng 50% bã mía; NT3: Nghiệm thức sử dụng 70% bã mía. So sánh thống kê theo cột. Các giá trị trung bình có ký tự theo sau khác nhau thể hiện khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%.
Qua bảng thống kê ta thấy %N cơ chất sau xử lý của các nghiệm thức cao hơn cơ chất trƣớc xử lý. %N của cơ chất sau xử lý khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 95%. Tỉ lệ chất độn tỉ lệ nghịch với %N CCTXL do phân là nguồn bổ sung chủ yếu lƣợng đạm trong thức ăn của trùn vì thế %N của nghiệm thức ĐC cao nhất có tới 2,65%, NT3 thấp nhất chỉ có 1,41%. Chúng phụ thuộc phần lớn vào hàm lƣợng % N ban đầu. Theo Lachichat at el (2001) hệ tiêu hóa của trùn có số lƣợng lớn các loại vi khuẩn, trong đó có vi khuẩn cố định đạm, chính những vi sinh vật này đã giúp tăng hàm lƣợng đạm trong CCSXL. Ta thấy tỉ lệ phần trăm hàm lƣợng %N tăng sau thí nghiệm giữa các nghiệm thức ĐC , NT2 và NT3 khác biệt không có ý nghĩa thống kê đều ở mức khoảng 19,51% - 19,53%. Nói chung tỉ lệ chất độn 50% -70% không ảnh hƣởng tới sự thay đổi %N, có thể tỉ lệ chất độn đã không tác động mạnh tới hoạt động của các ví sinh vật cố định đạm trong hệ thống tiêu hóa của trùn quế.
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT CNSH
39
4.2.6. Protein tổng số của các nghiệm thức.
Hình 5: Biểu đồ thể hiện % protein tổng số của các nghiệm thức